[发明专利]头部可佩戴装置、系统和方法

说明书

本发明涉及一种头部可佩戴装置、方法及系统。公开了头部可佩戴装置，包括：一透明显示器和一非透明显示器。透明显示器可以在头部可佩戴装置中或上实施，透明显示器可以被配置用以将第一内容呈现给头部可佩戴装置的用户。非透明显示器可以在头部可佩戴装置中或上实施，非透明显示器可以被配置用以将第二内容呈现给头部可佩戴装置的用户。非透明显示器可以至少部分地通过透明显示器来查看。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及头部可佩戴装置、系统和方法。

相关申请的交叉引用

本申请涉及在2018年2月7日提交的美国专利申请，申请号15/891,190，代理人案号18CR082，在2015年9月22日提交的美国专利申请，申请号14/861,716，代理人案号15CR589，在2014年9月2日提交的美国专利申请，申请号14/474,778，代理人案号14CR395以及在2017年9月26日公布了的美国专利，专利号9,773，334，在此将这些专利申请的全部内容并入本文作为参考。

背景技术

增强现实可以定义为计算机生成的图像叠加在现实世界中，以虚拟信息补充现实世界的视图。虚拟现实可以定义为一个三维的、计算机生成的环境，它定义了一个虚拟视图。虚拟现实显示器不具有透射性，因此会阻碍环境的自然视觉。一些现有的头戴显示器使用增强现实技术或虚拟现实技术来帮助飞行员完成各种任务，如导航、态势感知和培训。然而，目前可用的增强现实设备和虚拟现实设备有明显的不同，它们都有各自的优点和局限性，而目前可用的增强现实设备和虚拟现实设备服务于不同的应用程序。

传统的增强现实头部可佩戴装置使用透明的镜头将计算机生成的图像投射到飞行员的视野中，而不会阻挡飞行员对真实世界的视野。在航空工业中，增强现实头部可佩戴装置增强了头部和眼睛的操作，增加了飞行员的态势感知能力，同时减少了工作负荷。增强现实头部可佩戴装置在飞行中被飞行员普遍接受，因为飞行员能够在不影响他们对物理环境的视野的情况下看到虚拟内容。然而，增强现实头部可佩戴装置的渲染能力、显示亮度、受环境光干扰的可显示颜色以及光学渲染环境的视场都受到限制。此外，增强现实头部可佩戴装置在尝试将虚拟对象与真实对象呈现时也会遇到问题。

虚拟现实头部可佩戴装置完全阻挡了飞行员对真实世界的视野，用计算机生成的环境取代了飞行员的视野。虚拟现实头部可佩戴装置比增强现实头部可佩戴装置具有更广阔的光学视野，使飞行员能够通过运动跟踪与虚拟世界进行交互。虚拟现实头部可佩戴装置目前正在被用于仿真和培训；然而，预期虚拟现实头部可佩戴装置将被飞行员拒绝用于目视飞行，因为虚拟现实显示器完全阻挡飞行员真实世界的自然视野。

发明内容

在一个方面，本文公开的发明构思的实施例针对的是一种头部可佩戴装置。头部可佩戴装置包括一个透明显示器和一个非透明显示器。透明显示器可以在头部可佩戴装置中或头部可佩戴装置上实施，透明显示器可以被配置用以将第一内容呈现给头部可佩戴装置的用户。非透明显示器可以在头部可佩戴装置中或头部可佩戴装置上实施。非透明显示器可以被配置用以将第二内容呈现给头部可佩戴装置的用户。非透明显示器至少部分地可以通过透明显示器可看到。

在另一方面，本文公开的发明构思的实施例针对的是一种方法，该方法包括通过在头部可佩戴装置中或头部可佩戴装置上实施的一个透明显示器，将第一内容向呈现给头部可佩戴装置的用户。该方法包括还包括通过在头部可佩戴装置中或头部可佩戴装置上实施的一个非透明显示器，将第二内容呈现给头部可佩戴装置的用户，其中，所述非透明显示器可以至少部分地通过透明显示器可看到。